Білецький В.С., Смирнов В.О. Переробка і якість корисних копалин

Подождите немного. Документ загружается.

191

Добування пісків здійснюється відкритим способом – екскаваторами.

З кар’єру піски доставляють на фабрику стрічковим конвеєром.

Збагачувальна фабрика складається з таких відділень: дезінтеґрації і

знешламлення, гравітаційного збагачення (рис. 7.30) і сушильно-

доводочного (рис. 7.31).

Дезінтеґрація і знешламлення – підготовчі процеси, що призначені для

розпушення пісків, перетворення їх на пульпу і відмивки пісків від глини

шламів. Дезінтеґрація пісків здійснюється в дві стадії: перша – скрубері,

друга – в коритній мийці. Для знешламлення використаються гідроцикло-

ни і струминні зумпфи.

Знешламлений матеріал подається насосами в головний корпус , де

провадиться їх грохочення по зерну 2 мм. Клас +2 мм направляється у від-

вал, а клас –2 мм через згущувальні лійки подається на секцію

п’яти- і ше-

стиярусних конусних сепараторів.

Відходи у відвал

Колективний к-т

на доводку

Відх.

Пп

К-т

–

Згущення, фільтрування

Перечищення в кону-

сному сепараторі

Збагачення в конус-

ному сепараторі

–

–2

+ –

–4

Дезінтеґрація, грохочення

Піски

Знешламлення

Згущення

Грохочення

192

Після збагачення на конусних сепараторах продукти розділення на-

правляють: концентрат – на перечисну концентрацію в п’ятиярусний кону-

сний сепаратор, відходи основної концентрації – у відвал, а промпродукт

повертається в голову процесу. Після перечисної концентрації промпро-

дукт також повертається в голову процесу, а колективний концентрат на-

правляється на зневоднення, сушку і доводку.

Колективний

концентрат після сушки розділяють в електростатично-

му сепараторі на електропровідну фракцію (ільменіт і рутил) і непровідну

(циркон, ставроліт, дистен, залишки ільменіту і кварц).

Подальше розділення електропровідників магнітною сепарацією до-

зволяє виділити в магнітну фракцію ільменітовий концентрат, а в немагні-

тну – рутиловий, який потім перечищається в барабанних коронно-

електростатичних сепараторах.

Непровідна

фракція після електростатичної сепарації направляється

на магнітну сепарацію, тут в магнітній фракції концентруються ільменіт і

ставроліт, а в немагнітної – циркон, дистен і кварц. Ільменіт і ставроліт

розділяють електростатичною сепарацією з одержанням ставролітового

концентрату (непровідна фракція).

Сушка

Ставролітовий

концентрат

Рутиловий

концентрат

НП

Сушка

Колективний концентрат

Відх.

Гравітаційне збагачення

Ільменітовий

концентрат

Електрична сепарація

НМ

Магнітна сепарація

НМ

Магнітна сепарація

НМ

Магнітна сепарація

НП

Електрична

сепарація

НП

Електрична

сепарація

НП

Трибоелектрична

сепарація

Сушка

К-т

НМ

Магнітна сепарація

НП

Електрична

сепарація

193

Немагнітний продукт надходить на гравітаційне збагачення в конус-

них сепараторах з перечищенням концентрату на концентраційному столі,

а відходів на ґвинтовому шлюзі і концентраційному столі. Доводка проду-

ктів гравітаційного збагачення електричною, трибоелектричною і магніт-

ною сепарацією приводить до одержання цирконового і дистен-

силіманітового концентратів.

Основною товарною продукцією комбінату

є концентрати: ільменіто-

вий з вмістом TiO

63 – 65 %, рутиловий – 92 – 95 % TiO

, цирконовий –

62 – 65 % ZrO

, дистен-силіманітовий – 58 % Al

і ставролітовий – 48 %

Крім того, кварцові відходи ВДГМК також є товарним продуктом,

який містить 97-98 % SiO

. Ці відходи використовуються в ливарному ви-

робництві (як формувальний матеріал), в скляній промисловості (виробни-

цтво технічного скла), у виробництві будівельних матеріалів і абразивних

виробів.

7.3.7 Технологія збагачення золотовмісних руд

Золото в рудах міститься в основному в самородному вигляді, тобто

являє собою твердий розчин золота, в якому також містяться домішки срі-

бла, міді, заліза, свинцю, бісмуту, платини, ртуті. Залежно від крупності

самородне золото прийнято класифікувати на тонкодисперсне (менше 1 – 5

мкм), пилоподібне (5 – 50 мкм), дрібне (0,05 – 2 мм) і крупне (більше 2

мм). Золото масою більше 5 г

належить до самородків.

Родовища золота підрозділяють на корінні, розсипні і конґломерати.

Корінні родовища золота представлені жильними зонами товщиною

від декількох сантиметрів до декількох десятків метрів, довжиною до декі-

лькох десятків кілометрів і глибиною до декількох кілометрів.

З малосульфідних корінних руд залежно від крупності золото звичайно

вилучається по одно- або двостадійній

гравітаційно-флотаційній схемі в

поєднанні з амальґамацією або ціануванням. Якщо в руді міститься доста-

тньо крупне золото, то після першої стадії подрібнення застосовується гра-

вітаційне збагачення, напр., у відсаджувальних машинах (рис. 7.32).

194

Така схема дозволяє з використанням гравітаційних процесів вилучи-

ти до 80 % золота. При ціануванні відходів гравітаційного збагачення ви-

лучення підвищується до 95 %. Однак ціанування неприйнятне для руд в

яких містяться вуглисті речовини, а також сульфіди міді і стибію. Крім то-

го, ціануванням не вилучається золото, що тонко

вкраплене в сульфідні

мінерали. В цьому випадку доцільніша флотація золота разом з сульфід-

ними мінералами. При дрібному і нерівномірному вкрапленні сульфідів і

золота кращі результати можуть бути одержані при збагаченні стадіальни-

ми флотаційними схемами. Однак у випадку одержання відходів зі вмістом

золота вище відвального їх піддають гравітаційному збагаченню в гідро-

циклонах

або відсаджувальних машинах. У будь-якому випадку слід вра-

ховувати екологічний фактор – суттєве забруднення довкілля при ціану-

ванні.

В сульфідних золото-мідних рудах золото знаходиться не тільки у ві-

льному стані, але й тонко вкраплене в сульфіди (в основному в халькопі-

рит). Такі руди після подрібнення до крупності 70 % класу – 0,2 мм

і вида-

лення з них гравітаційними процесами (відсадкою, збагаченням на шлю-

зах) направляються на флотацію (рис. 7.33).

Відходи у відвал

Au - к-т на плавку

Відх.

К-т

Класифікація

Відх. К-т

Відсадка

Подрібнення

Au-руда (- 15 мм)

Відх. Пп

К-т

Відсадка

Флотація

Рис. 7.32 – Схема гравітацій-

ної переробки малосульфід-

ної золотовмісної руди.

Au-Cu-руда

Відх.

Au-к-т

Збагачення на шлюзах

Au-к-т

Відх

І колективна флотація

Відх.

Подрібнення

Відсадка

- +

Класифікація

195

Відходи першої колективної флотації після подрібнення до 90 – 95 %

класу – 0,2 мм надходять на відсадку, де з них вилучається вільне золото.

Злив класифікації виділяється у відвальні відходи. Сумарний колективний

концентрат після перечисних операцій надходить на мідну флотацію, де

розділяється на золото-мідний і піритний концентрати.

Золото-мідний концентрат,

в який вилучається 60 % золота, після зне-

воднення і сушки направляється на плавку. Благородні метали при елект-

ролітичному переділі чорнової міді, яка утворюється при плавці, перехо-

дять в електролітичні шлами, з яких благородні метали вилучаються на

спеціальних заводах. Піритний концентрат направляється на ціанування

для вилучення золота, що знаходиться в ньому. За такою

схемою вилучен-

ня золота складає 90-91 %.

В поліметалічних рудах золото звичайно знаходиться в тонкодисперс-

ному стані в сульфідних мінералах, в першу чергу в піриті і халькопіриті,

рідше в ґаленіті і сфалериті. В поліметалічних рудах золото находиться та-

кож у вільному стані.

Технологія вилучення золота із поліметалічних руд (рис. 7.34) склада-

ється з

уловлювання вільного золота в циклі подрібнення і більш повного

його вилучення з концентратами. В останніх золото зв’язане з основними

цінними компонентами.

К-т

Подрібнення

Поліметалічна руда

Відх.

Подрібнення

Відсадка

Класифікація

Пп

К-т

Концентрація на столах

Відх. К-т

Концентрація на столах

Відх.

К-т

Концентрація на столах

196

Відсаджувальні машини установлюються у відділенні подрібнення

поряд з млинами і класифікаторами. Концентрат відсаджувальних машин

класифікується у гідроциклонах, злив яких направляється у відвал, а піски

після подрібнення – на концентраційні столи, де одержують золотовмісний

продукт. Відходи відсадки і первинної концентрації на столах направля-

ються на подрібнення і флотацію основних компонентів

Розсипні родовища золота представляють собою пухкі відклади ула-

мкового матеріалу, що утворився в результаті руйнування корінних родо-

вищ під дією природних фізичних і хімічних процесів. Серед золотовміс-

них розсипів найбільшу промислову цінність мають алювіальні (руслові,

долинні, терасові) і древні поховані. Золоті розсипи мають товщину 1 – 3

м, довжину 1 – 100 км, ширину 1 –1000 м. Вміст

золота в них від десятих

частинок г/м

до десятків кг/м

. Зерна золота мають різну форму. А їх кру-

пність складає від 0,1 до 4 мм.

Розробка розсипних родовищ золота здійснюється відкритими гірни-

чими роботами з застосуванням механізованих способів – дражного, гідра-

влічного і екскаваторного. Вибір способу розробки визначається гірничо-

технічними умовами і промисловими запасами пісків. Найбільше розпо-

всюдження одержав дражний спосіб, як самий

економічний.

Технологію вилучення золота із розсипів на драгах (рис. 7.35) можна

поділити на: підготовчі процеси, первинне збагачення з одержанням граві-

таційних концентратів і доводку цих концентратів з одержанням товарної

продукції.

Амальґамація

Дезінтеґрація, грохочення

К-т Відх.

Очисна концентрація

К-т

Відх.

Основна концентрація

Відх.

Au-самородки

Галя Ефелі

Шлами

у відвал

Валуни

у відвал

Au-піски

Уловлення самородків

197

Підготовчі процеси застосовуються з метою звільнення зернистої час-

тини пісків разом з золотом від глини і шламів, а також для видалення

крупних фракцій, що не містять золота. Перша операція здійснюється дез-

інтеґрацією, друга – грохоченням. Таким чином, в результаті дезінтеґрації,

промивки і грохочення виділяють відвальний продукт у вигляді крупного

матеріалу і глинистого

шламу і класифікований по крупності промитий

матеріал, який направляється на гравітаційне збагачення. Ефективність

підготовчих операцій визначається багатьма факторами: ступенем промив-

ності і ґранулометричним складом пісків, питомою витратою води і спосо-

бом її подачі, конструкцією апарата для дезінтеґрації і тривалістю перебу-

вання матеріалу в ньому. Як промивні апарати для дезінтеґрації легко-

середньопромивних пісків на драгах звичайно застосовують дражні бочки

(барабанні грохоти), усередині яких для інтенсифікації процесу монтують

била, ланцюги, ребра, пороги і т.п. Поверхня барабану перфорована, при

цьому діаметр отворів в напрямі до розвантажувального кінця збільшуєть-

ся від 6 до 20 мм. В кінці барабану є отвори 80 мм для уловлювання само-

родків великого розміру. Крім того, для розмиву пісків в барабан під тис-

ком подається вода. Промивка середньо- і важко промивних пісків здійс-

нюється в скруберах, вібраційних машинах, горизонтальних і коритних

мийках.

Після промивки і класифікації по крупності золотовмісні піски (ефелі)

направляються на гравітаційне збагачення, яке здійснюється на шлюзах,

відсаджувальних машинах, ґвинтових

сепараторах, концентраційних сто-

лах і концентраторах різної конструкції. Матеріал крупністю –20 мм на-

правляється на шлюзи, що розташовані по обидва боки барабану. Дно

шлюзів має двошарове покриття: верхній шар – стальні сітчасті листи то-

вщиною 3 мм з ромбоподібними отворами для створення турбулентності в

потоці пульпи, нижній шар – ґумові килимки з чарунками, в

яких осаджу-

ються важкі зерна золота. Відходи шлюзів надходять у відсаджувальні ма-

шини, де уловлюється частина золота, що залишилася. Сполоск шлюзів

здійснюється через 6 – 12 годин роботи. Концентрат відсаджувальних ма-

198

шин і шлюзів перечищається на концентраційних столах, де одержують

шліхове золото і відходи. До складу шліхів входять зерна мінералів густи-

ною 3 т/м

(каситерит, шеєліт, магнетит, циркон та інші). При доводки всі

вони разом з частиною золота переходять у відходи доводочних операцій,

які розділяються на шліхозбагачувальних фабриках. Часто гравітаційне

збагачення поєднується з амальґамацією.

Збагачення на драгах відрізняється типом застосовуваної збагачуваль-

ної апаратури і обладнання, схемою збагачення, способом доводки пер-

винних концентратів. Збагачення золотовмісних

пісків може здійснюва-

тись за простими схемами з використанням тільки подовжніх і поперечних

шлюзів або тільки відсаджувальних машин. В більш розвинутих схемах

передбачається застосування декількох збагачувальних машин, які допов-

нюють одна одну залежно від крупності збагачуваного матеріалу, що знач-

но підвищує сумарне вилучення золота. Застосовуються схеми, в яких ви-

користовується збагачення

на шлюзах і відсаджувальних машинах (рис.

7.36 а), а також збагачення на шлюзах концентраційних столах і ґвинтових

сепараторах (рис. 7.36 б).

В результаті первинного збагачення на драгах одержують бідні граві-

таційні концентрати, які направляються на доводку з застосуванням зви-

чайних гравітаційних апаратів (шлюзи, відсаджувальні машини, концент-

раційні столи), іноді для доводки можуть

застосовуватись магнітні сепара-

тори.

Відходи

у відвал

Au-к-т

К-т Відх.

Відх. К-т

Відсадка

Відх.

Au-піски

К-т

Збагачення

на шлюзах

Дезінтеграція

Зневоднення

Відсадка

Відходи

у відвал

Au-к-т

Відх. К-т

Концентрація

на столах

Відх.

Ґвинтова

сепарація

Відх.

К-т К-т

Концентрація

на столах

Відх.

Au-піски

К-т

Збагачення

на шлюзах

Дезінтеґрація

Ґвинтова

сепарація

К-т

Рис. 7.36 – Схеми збагачення золотовмісних пісків.

199

Золотоносні конґломерати – древні рудоутворення проміжного типу

між жильними і розсипними родовищами. Конґломерати складаються зі

зцементованої гальки з домішкою піску, гравію і валунів. Цементом в кон-

ґломератах звичайно є оксиди заліза, карбонати і глинистий матеріал. Це-

мент складає 70 – 80 % об’єму конґломерату. Зерна золота в конґломераті

мають звичайно овальну і

округлу форму. Вміст золота в конґломераті 5 –

20 г/т. В конґломератах може міститься до 0,06 % урану.

Особливості речовинного складу конґломератів – наявність тонкого

міцного цементу кварцово-сульфідного типу і тонкого вільного золота, яке

не зв’язане ні з жильними, ні з сульфідними мінералами. Зв’язок золота з

ураном і різний характер рудного золота

визначають застосування комбі-

нованих процесів комплексного збагачення і переробки цих руд. Різнома-

нітність процесів, що застосовуються для переробки конґломератів (граві-

таційні процеси, флотація, ціанування), визначається мінералогічним скла-

дом руди, залежно від якого використовують один або декілька методів.

Якщо золото відносно крупне і вільне, застосовують гравітаційні процеси в

комплексі з іншими. Якщо

золото асоційоване з сульфідами, застосовують

флотацію з подальшим подрібненням і ціануванням. Якщо золото дрібне

(вільне або асоційоване з сульфідами), застосовують ціанування всієї руди,

при цьому можлива попередня гравітаційна концентрація.

На рис. 7.37а наведена схема переробки конґломератів, де двостадійна

відсадка передує флотації і ціануванню.

Класифікація

Відх.

Au-к-т на

ін

вання

Концентрація

на столах

На ціанування

Подрібнення

Відх.

К-т

Класифікація

Подрібнення

Au-руда

Відсадка

Рис. 7.37 – Схеми гравітаційного циклу переробки золотовміс-

На флотацію

На ціанування

Au-к-т на

ін

вання

Класифікація

Відх.

Відх. К-т

Відсадка

Подрібнення

Au-руда

Відсадка

Подрібнення

200

У відповідності зі схемою злив млина першої стадії надходить на дво-

стадійне збагачення в діафрагмові відсаджувальні машини. Концентрат

відсадки надходить на рафінування золота. Відходи основної відсадки піс-

ля подрібнення направляють на мідну флотацію, а відходи перечисної від-

садки об’єднують з сульфідним концентратом, подрібнюють і направляють

на ціанування

За другою можливою схемою (рис. 7.37 б) руду подрібнюють в стер-

жневих млинах і класифікують в гідроциклонах. Злив гідроциклонів над-

ходить на ціанування, а піски направляють на відсадку в діафрагмові від-

саджувальні машини. Концентрат відсадки доводять на концентраційних

столах, де одержують остаточний концентрат, який направляють на рафі-

нування золота. Відходи гравітаційного

циклу після класифікації в гідро-

циклонах подрібнюють в кульових млинах, які працюють в замкненому

циклі з гідроциклонами першої стадії.

Такий цикл дозволяє не тільки зменшити обсях матеріалу, що пода-

ється на відсадку, але й здійснити попередню концентрацію.

Платинові і срібні руди збагачуються за схемами аналогічними схе-

мам збагачення золотовмісних руд.

Контрольні запитання

1.Охарактеризуйте родовища мідних руд.

2.Назвіть основні мідні мінерали.

3.Назвіть основні розділові ознаки, що прийняті при

збагаченні мідних руд.

4.Опишіть технологію збагачення мідних руд.

5.Вимоги до якості мідних концентратів.

6.Охарактеризуйте родовища цинкових руд.

7.Назвіть основні цинкові мінерали.

8.Назвіть основні розділові ознаки, що прийняті при

збагаченні цинкових руд.

9.Опишіть технологію збагачення цинкових руд.

10. Вимоги до якості цинкових концентратів.

11. Охарактеризуйте родовища свинцевих руд.

12. Назвіть основні свинцеві мінерали.

13. Назвіть основні розділові ознаки, що прийняті при

збагаченні свинцевих руд.

14. Опишіть технологію збагачення свинцевих руд.